核心技术Ⅱ：脚本、编译、注解处理

Java平台的脚本

脚本语言是一种通过在运行时解释程序文本，从而避免使用通常的“编辑/编译/链接/运行”循环的语言。脚本语言有许多优势：

便于快速变更，鼓励不断试验；
可以修改运行着的程序的行为；
支持程序用户的定制化；

但，大多数脚本语言都缺乏可以使编写复杂应用受益的特性，例如强类型、封装和模块化。
脚本API 可以在Java平台上实现将脚本语言和传统语言的优势相结合，它支待在Java程序中对用“JavaScript”、“Groovy”、“Ruby”，甚至是更奇异的诸如“Scheme”和“Haskell”等语言编写的脚本进行调用。

获取脚本引擎

   脚本引擎是一个可以执行用某种特定语言编写的脚本的类库。 当虚拟机启动时， 它会发现可用的脚本引擎。

枚举这些引赘，需要构造一个“ScriptEngineManager”，并调用“getEngineFactories”方法：

ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager(); 
String language;
if(args.length = 0)
{ 
	System.out.println("Available factories: ");
	for(ScriptEngineFactory factory : manager.getEnginefactories())
		System.out.println(factory.getEngineName());
		
	language="nashorn";
}
else 1anguage = args[0];

可以查询每个引擎工厂支持的“引擎名”、“MIME类型”和“文件扩展名”：

可以直接通过以上（“引擎名”、“MIME类型”和“文件扩展名”）来请求引擎：

final ScriptEngine engine = manager.getEngineByName(language);
if(engine == null)
{
	System.err.println("No engine for " + language); 
	System.exit(1);
}

JavaSE 8 包含一个“Nashorn”版本，这是由Oracle开发的一个JavaScript解释器。
可以通过在类路径中提供必要的JAR文件来添加对更多语言的支持。

脚本赋值与绑定

通过引擎调用脚本：【“eval”？“evaluate”：评估、评价】

// 直接调用
Object result = engine.eval(scriptString); 

// 调用文件中的脚本，先打开一个Reader
Object result = engine.eval(reader);

可以在同一个引擎上调用多个脚本。
判断在多个线程中并发执行脚本是否安全，调用：
```
Object param = factory.getParameter("THREADING");
```
返回值：
1. “null”：并发执行不安全；
2. “MULTITHREADED”：并发执行安全。一个线程的执行效果对另外的线程有可能是可视的；
3. “THREAD-ISOLATED”：除了“MULTITHREADED”之外，会为每个线程维护不同的变量绑定；
4. “STATELESS”：除了“THREAD-ISOLATED”之外，脚本不会改变变量绑定；

变量绑定：

脚本代码从“引擎作用域”中的绑定里读取k的定义：

（大多数脚本语言都可以访问Java对象）

// 绑定变量到脚本：
engine.put("b", new JButton());􀀁
engine.eval("b.text = 'Ok'");􀀁

// 获取由脚本语句绑定的变量：
engine.eval("n = 1728");􀀁
Object result = engine.get("n");􀀁

除了引擎作用域之外，还有“全局作用域”。
- （任何添加到“ScriptEngineManager”中的绑定对所有引擎都是可视的）
将绑定收集到一个类型为“Bindings”的对象中，然后将其传递给“eval”方法：
- （绑定集不能持久化）
```
Bindings scope = engine.createBindings();
scope.put("b", new JButton());
engine.eval(scriptString, scope);􀀁
```
其他作用域：除了引擎作用域和全局作用域之外，还有需要其他的作用域：
需要实现一个类，它实现了“ScriptContext”接口，并管理着一个作用域集合。每个作用域都是由一个整数标识的，而且越小的数宇应该越先被搜索。

（标准类库提供了“SimpleScriptContext”类，但是它只能持有全局作用域和引挛作用域）

重定向输入/输出

通过调用脚本上下文的“setReader”和“setWriter”方法来重定向脚本的标准输入和输出。
例如，

StringWriter writer = new StringWriter(); 
engine.getContext().setWriter(new PrintWriter(writer, true));

setReader和setWriter方法只会影响脚本引赘的标准输人和输出源；
Nashorn引擎没有标准输入源的概念，因此调用setReader没有任何效果。

调用脚本的函数和方法

脚本引擎：实现了“Invocable”接口

提供这种功能的脚本引擎实现了“Invocable”接口：

Nashorn 引擎就是实现了 Invocable 接口。

调用一个脚本函数，通过调用“invokeFunction”方法：

// Define greet function in JavaScript􀀁
engine.eval("function greet(how, whom) { return how + ',' + whom + '!' }");

// Call the function with arguments "Hello", "World"
result = ((Invocable) engine).invokeFunction("greet", "Hello", "World");  // 函数名后面是函数的参数

如果脚本语言是面向对象的，那就可以调用“invokeMethod”：􀀁

// Define Greeter class in JavaScript􀀁
engine.eval("function Greeter(how) { this.how = how }");􀀁
engine.eval("Greeter.prototype.welcome = " + " function(whom) { return this.how + ',' + whom + '!' }");

// Construct an instance
Object yo = engine.eval("new Greeter('Yo')");

// Call the welcome method on the instance
result = ((Invocable) engine).invokeMethod(yo, "welcome", "World");

脚本引擎：没有实现“Invocable”接口

即使脚本引李没有实现“Invocable”接口，也可能以一种独立于语言的方式来调用某个方法：

“ScriptEngineFactory”类的“getMethodCallSyntax”方法可以产生一个字符串，可以将其传递给“eval”方法。

（但所有的方法参数必须都与名字绑定）。

脚本引擎：实现Java接口

让脚本引擎去实现一个 Java 接口，然后就可以用 Java 方法凋用的语法来调用脚本函数：

其细节依赖于脚本引擎，但典型情况是为该接口中的每个方法都提供一个函数；

如：

对于下面的Java接口：

public interface Greeter
{
   String we1come(String whom);􀀁
}

如果在 Nasborn 中定义了具有相同名字的函数，那么可通过这个接口来调用它：

// Define we1come function in JavaScript
engine.eval("function welcome(whom) { return 'Hello,' + whom + '!' }");

// Get a Java object and call a Java method
Greeter g = ((Invocable) engine).getInterface(Greeter.class);
result = g.welcome("World");

编译脚本

某些脚本引擎出于对执行效率的考虑，可以将脚本代码编译为某种中间格式。这些引擎实现了“Compilable”接口。

Reader reader = new FileReader("myscript.js");
CompiledScript script = nu11;
if (engine implements Compilable)
   script = ((Compilable) engine).compile(reader);􀀁

一旦该脚本被编译，就可以执行它：

编译成功的情况下执行编译后的脚本，如果引擎不支持编译，则执行原始的脚本。

if (script !=􀀁null)􀀁
   script.eval();􀀁
else􀀁
   engine.eval(reader);􀀁

只有衙要重复执行时，我们才希望编译脚本。

编译器API

过去：应用程序是通过在“jdk/lib/tools.jar”类库中未归档的类调用 Java 编译器；
现在：编译器API，用于编译的公共API，是成为 Java 平台的一部分，不再需要使用“tools.jar”；

如果只是想以常规的方式调用编译器，那就只需要调用“JavaCompiler”任务的“run”方法，去读写磁盘文件。你可以捕获输出和错误消息，但是需要你自己去解析它们。
如果想对文件处理和错误报告进行更多的控制，可以使用“CompilationTask”类。它的 API 非常复杂，但是可以控制编译过程的每个方面。

编译便捷之法（“JavaCompiler”）

编译器调用示例：

Java(ompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();􀀁
OutputStream outStream = ...;
OutputStream errStream = ...;
int result = compiler.run(null, outStream, errStream, "-sourcepath", "src", "Test.java");

返回值为 0 表示编译成功。

编译器会向提供给它的流发送输出和错误消息。
如果将这些参数设置为“null”，就会使用“System.out”和“System.err”。
“run”方法的第一个参数是输入流，由于编译器不会接受任何控制台输入，因此总是应该让其保待为“null”。
（run 方法是从泛化的 Tool 接口继承而来的，它考虑到某些工具需要读取输入）
如果在命令行调用“javac”，那么 run 方法其余的参数就会作为变量传递给 javac。（这些变址是一些选项或文件名）

使用编译工具（“CompilationTask”）

可以通过使用“CompilationTask”对象来对编译过程进行更多的控制：

控制程序代码的来源；（例如，在字符串构建器而不是文件中提供代码）
控制类文件的位置；（例如，存储在数据库中）
源代码和类文件的位置是由“JavaFileManager”控制的，它负责确定源代码和类文件的“JavaFileObject”；
监听在编译过程中产生的错误和警告信息。
为了监听错误消息，需要安装一个“DiagnosticListener”。这个监听器在编译器报告警告或错误消息时会收到一个“Diagnostic”对象。
1. “DiagnosticCollector”：类实现了这个接口，它将收集所有的诊断信息，使得可以在编译完成之后遍历这些信息。
2. “Diagnostic”：对象包含有关问题位置的信息（包括文件名、行号和列号）以及人类可阅读的描述。
在后台运行编译器。

可以通过调用“JavaCompiler”类的“getTask”方法来获得“CompilationTask”对象，这时需要指定：

一个用于所有编译器输出的“Writer”：它不会将输出作为“Diagnostic”报告。如果是“null”，则使用“System.err”。
一个“JavaFileManager”：如果为“null”，则使用编译器的标准文件管理器。
一个“DiagnosticListener”。
选项字符串，如果没有选项，则为“null”。
用于注解处理的类名字，如果没有指定类名字，则为“null”。

需要为最后三个参数提供“Iterable”对象。（或者，可以使用任何集合类）
如：
```
Iterable<String> options = Arrays.aslist("-g", "-d", "classes");􀀁
```

如果希望编译器从磁盘读取源文件，那么可以让“StandardJavaFileManager”将文件名字符串或“File”对象转译成“JavaObject”实例。

如：

StandardJavaFi1eManager fi1eManager = compi1er.getStandardFi1eManager(nu11, nu11, nu11);
Iterable<JavaFileObject> fileObjects = fileManager.getJavaFileObjectsFromStrings(fileNames);

“CompilationTask”接口扩展了“Callable<Boolean>”接口，可以将其传递给一个“Executor”，使其可以在另一个线程中执行，或者可以直接调用“cal1”方法。
（返回值如果是“Boolean.FALSE”，则表示调用失败）
如：
```
Callable<Boolean> task = new JavaCompi1er.Compi1ationTask(nu11, fi1eManager, diagnostics, options, null, fileObjects);
if (!task.call())
   System.out.print1n("Compi1ation fai1ed");
```
如果只是想让编译器在磁盘上生成类文件，则不需要定制“JavaFileManager”。

使用注解

核心技术Ⅱ：脚本、编译、注解处理：注解

字节码工程【？？？】

修改类文件

在加载时修改字节码

核心技术Ⅱ：脚本、编译、注解处理

目录

Java平台的脚本

获取脚本引擎

相关方法

脚本赋值与绑定

相关方法

重定向输入/输出

相关方法

调用脚本的函数和方法

脚本引擎：实现了“Invocable”接口

脚本引擎：没有实现“Invocable”接口

脚本引擎：实现Java接口

相关方法

编译脚本

相关方法

编译器API

编译便捷之法（“JavaCompiler”）

使用编译工具（“CompilationTask”）

相关方法

使用注解

字节码工程【？？？】

修改类文件

在加载时修改字节码

导航菜单

核心技术Ⅱ：脚本、编译、注解处理

Java平台的脚本

获取脚本引擎

相关方法

脚本赋值与绑定

相关方法

重定向输入/输出

相关方法

调用脚本的函数和方法

脚本引擎：实现了“Invocable”接口

脚本引擎：没有实现“Invocable”接口

脚本引擎：实现Java接口

相关方法

编译脚本

相关方法

编译器API

编译便捷之法（“JavaCompiler”）

使用编译工具（“CompilationTask”）

相关方法

使用注解

字节码工程【？？？】

修改类文件

在加载时修改字节码

导航菜单

搜索